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CN1587864A - 一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统 - Google Patents

一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统 Download PDF

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CN1587864A CN 200410054061 CN200410054061A CN1587864A CN 1587864 A CN1587864 A CN 1587864A CN 200410054061 CN200410054061 CN 200410054061 CN 200410054061 A CN200410054061 A CN 200410054061A CN 1587864 A CN1587864 A CN 1587864A
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张光玉
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Zhejiang Dunan Electro Mechanical Technology Co Ltd
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Zhejiang Dunan Artificial Environmental Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种半复叠式热泵供冷供热方法及其空调系统，它包括采用两级热泵环路，第一级承担显热负荷，制取低温热水或较高温度的冷水用于辐射供冷供热，或用于干表面对流换热器；次级热泵承担潜热及新风负荷，两级热泵通过主要由水管及辐射换热表面或干表面空气换热器、电动三通调节阀和水泵组成的水环路进行复叠；来自一级热泵换热器的空调冷热水进入换热器换热后通过三通调节阀分成两支路，一支路流经第级热泵的换热器后与另一支路汇合，由泵返回换热器。这种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统，解决了目前空气源热泵的局限，扩大了风冷热泵的应用地域，降低热泵空调系统能耗，提高室内空气品质和舒适度，是一种节能、舒适的空调系统。

Description

一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统
技术领域
本发明公开了一种用于利用热能动力供冷供热的空调系统，特别是一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统。
背景技术
热泵是一种逆循环工作的热机，它可以从空气、水、土壤等低品位热源中提取数倍于自身所消耗电力的热能，将其变为较高温位的热能作为空调冷热源，具有节能、环保的优点，目前广泛应用于各类建筑。但热力学理论决定了在目前的技术条件下，以空气作低温位热源的风冷热泵，其能效比及制冷、制热能力极大地受环境温度的影响，且与建筑供热、空调负荷需求相矛盾：气温高时空调负荷大但热泵制冷能力低，相应的制冷系数也低；气温低时供热负荷大但热泵制热能力减小，制热系数也低。因此目前空气源热泵的能效比普遍较低，且使用受到地域限制。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种不受目前空气源热泵的局限，扩大风冷热泵的应用地域，降低热泵空调系统能耗，提高室内空气品质和舒适度的一种半复叠式热泵供冷供热方法及其空调系统。
为了达到上述目的，本发明提供的一种半复叠式热泵供冷供热方法，它包括采用两级热泵环路，其特征是第一级承担显热负荷，制取低温热水或较高温度的冷水用于辐射供冷供热，或用于干表面对流换热器；次级热泵承担潜热及新风负荷，两级热泵通过一水环路复叠。利用三通调节阀调节支路的流量可以部份地调节两级热泵的制冷制热能力，以适应显热、潜热负荷变化以及气象状况的变化。
采用这种方法得到的一种半复叠式热泵供冷供热空调系统，它包括两级热泵环路，其特征是两个热泵环路复叠，第一级热泵主要由压缩机、四通换向阀、膨胀阀、换热器组成，次级热泵主要由压缩机、四通换向阀、膨胀阀、换热器组成，两级热泵通过主要由水管及辐射换热表面或干表面空气换热器、电动三通调节阀和水泵组成的水环路进行复叠；来自一级热泵换热器的空调冷热水进入换热器换热后通过三通调节阀分成两支路，一支路流经第级热泵的换热器后与另一支路汇合，由泵返回换热器。
本发明提供的一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统，在舒适性空调的负荷中，显热占多数，可以用较高温度的冷水(供冷时)或较低温度的热水(供热时)采用辐射方式供冷供热，有利于提高热泵的性能系数；当采用对流方式时，换热器表面为干工况，有利于提高室内空气品质。而潜热只占少量，可用较低温冷源进行冷却去湿的方法处理，采用复叠式热泵可以较高的效率获得较低温的冷源。
一种半复叠式热泵供冷供热方法及空调系统，采用复叠式热泵的独立新风系统，潜热和显热分别处理，解决了目前空气源热泵的局限，扩大了风冷热泵的应用地域，降低热泵空调系统能耗，提高室内空气品质和舒适度，是一种节能、舒适的空调系统。
附图说明
图1是复叠式热泵工作结构原理图；
图2是采用水冷换热器工作结构原理示意图。
1、4压缩机；2、3四通换向阀；5膨胀阀；6换热器；7水泵；8换热器；9水管；10辐射换热表面或干表面空气换热器；11电动三通调节阀；12水管；13水管；14膨胀阀；15换热器；16热回收换热器；17换热器。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例描述的一种半复叠式热泵供冷供热空调系统是两个热泵的复叠，第一级热泵由压缩机4、四通换向阀3、膨胀阀5、换热器6、8等组成，第二级热泵由压缩机1、四通换向阀2、膨胀阀14、换热器15、17等组成。两级热泵通过由水管9、12、13及辐射换热表面或干表面空气换热器10、电动三通调节阀11和水泵7等组成的水环路进行复叠。其工作流程是：来自一级热泵换热器6的空调冷热水进入换热器10换热后通过三通调节阀11分成12、13两支，支路13流经第级热泵的换热器17后与支路12汇合，由泵7返回换热器8。热回收换热器16用于回收排风能量，换热器15为冷媒直膨盘管，处理潜热或新风。通过三通调节阀11调节支路12、13的流量可以部份地调节两级热泵的制冷制热能力，以适应显热、潜热负荷变化以及气象状况的变化。另外，换热器6也可以如图2所示，采用水冷换热器。

Claims (2)

1、一种半复叠式热泵供冷供热方法，它包括两级热泵环路，其特征是第一级承担显热负荷，制取低温热水或较高温度的冷水用于辐射供冷供热，或用于干表面对流换热器；次级热泵承担潜热及新风负荷，两级热泵通过一水环路复叠。
2、一种半复叠式热泵供冷供热空调系统，它包括两级热泵环路，其特征是两个热泵环路复叠，第一级热泵主要由压缩机(4)、四通换向阀(3)、膨胀阀(5)、换热器(6)、(8)组成，次级热泵主要由压缩机(1)、四通换向阀(2)、膨胀阀(14)、换热器(15)、(17)组成，两级热泵通过主要由水管(9)、(12)、(13)及辐射换热表面或干表面空气换热器(10)、电动三通调节阀(11)和水泵(7)组成的水环路进行复叠；来自一级热泵换热器(6)的空调冷热水进入换热器(10)换热后通过三通调节阀(11)分成(12)、(13)两支，支路(13)流经第级热泵的换热器(17)后与支路(12)汇合，由泵(7)返回换热器(8)。
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